二氧化碳的性质 - 杭州教研网

1、科学探究 二氧化碳的性质教学案例 建德新安江一中 陈冬芳教材分析CO2是碳的一种非常重要的化合物，与人类的生产和生活关系相当密切，因此掌握CO2的物理性质和化学性质是十分必要的。从知识结构上来看，在学习了H2和O2的基础上学习基本内容，是对气体性质证明过程及实验探究过程的一种巩固和加深；同时又为以后学习酸碱盐知识打下基础，做好铺垫。学生分析从学生的知识储备上来看，学生在日常生活中，已经了解了很多有关CO2的现象和知识，例如喝汽水，植物光合作用的原料，呼吸作用产生等。从学生心理特征上来看，初二的学生已处于青春发育期，对外界事物及现象充满了好奇心。所以学习CO2，可以从学生迫切希望了解CO2到底是

2、一种什么物质的愿望出发，充分发挥学生的想象力和创造力。设计理念科学课程标准明确指出“学生是科学学习的主体”、“科学学习要以探究为核心”。因此，采用探究式教学方法，师生共同创建科学氛围，通过一系列探究活动，让学生体验科学探究的过程、成功地喜悦以及小组合作的乐趣。教学目标1、知识与技能：了解CO2在空气中占一定比例的重要性，通过小组课堂实验，学生知道CO2是无色、透明气体，比空气重、微溶于水，不能供给呼吸，能与水反应，能使澄清石灰水变浑浊，并能用探究出的CO2性质解释日常生活中遇到的现象。2、过程与方法：初步培养学生探究学习的一般程序和方法。提出问题建立假设实验设计实验验证得出结论创造问题情景，激

3、发学习兴趣，开展探究活动，得出科学新知识，运用科学新知识，解决实际问题。3、思想与情感：认识环境保护中CO2的作用，在体验科学探究的过程中，感觉生活与学习是密切联系的，学习是为了解决问题服务的，从而提高学习的兴趣，培养学生互相协作，友好相处的健康心态。教学重点、难点：CO2各种性质的探究过程。引导学生设计、修正、改进实验方案。课前准备CO2气体（5瓶）、火柴、蜡烛、澄清石灰水、稀盐酸、稀硫酸、石蕊试液、石蕊试纸、水、烧杯、试管、试管夹、镊子、酒精灯、CAI课件。教学流程一、创设情景，导入新课。1： 在我们生活的大气中，CO2占体积的0.03%，如果空气中缺少CO2可以吗？而空气中CO2过多又会

4、导致什么后果？（多媒体播放CO2的循环图）2： 缺少CO2地球上绿色植物就不能完成光合作用。CO2过多会导致温室效应。【了解CO2的重要性，知道环境保护对人类益处】（既然CO2对我们生活影响很大，我们应该了解CO2的性质。同学们将从下面实验中去观察分析CO2的性质。）二、学生自由探究分析CO2的性质。1、提供实验器材：每小组有4瓶CO2、装满CO2的塑料瓶、水、阶梯状蜡烛、火柴、烧杯、澄清石灰水。请大家动手实验。2、探究：学生小组实验，教师围绕在小组周围观察，与学生一起分析，共同探究，实验中学生偏离太远时帮助他们回到主题上来。3、实验交流：通过刚才的实验，你们发现CO2的什么性质？是从什么现象

5、中发现的？（小组代表回答）性质1：CO2是无色无味的气体。（闻到并看到的 ）性质2：CO2密度比空气大。(装CO2的集气瓶瓶口朝上，正放在桌子上)（把CO2倒入烧杯，把阶梯状蜡烛点燃放入，蜡烛熄灭）性质3：CO2不能燃烧，也不帮助燃烧。（燃烧的火柴放了集气瓶中，火柴熄灭）（阶梯状蜡烛点燃放入烧杯，CO2倒入烧杯，蜡烛自下而上熄灭） 性质4：CO2溶于水。（把水加入到装满CO2的塑料瓶中，上下振荡后塑料瓶扁了，因为气体溶于水，塑料瓶中CO2减少，压强减小，大气压把塑料瓶压扁了）性质5：CO2能与澄清石灰水反应。（把澄清石灰水到入瓶中，发现石灰水变浑浊）指导学生讨论性质时，从物质的颜色、状态、气味

6、、密度、溶解性去分析。介绍石灰水溶质是Ca(OH)2，沉淀是CaCO3，CO2与石灰水反应，CO2+ Ca(OH)2= CaCO3 + H2O教师多进行鼓励，并适当进行纠正，帮助整理知识，使知识更具有科学性。【培养学生观察能力、从实验现象获得结论能力、语言表达能力、实验动手能力】三、进一步合作探究，研讨CO2的化学性质：1、问题引入：CO2除了上述性质外，还会变魔术，取2支试管，各加3毫升的石蕊试液，然后向其中一支通CO2。介绍石蕊是一种有机色素，本身是紫色，遇到有些物质变红色，它可以制成石蕊试纸或溶解在水中配成石蕊试液。（学生观察）2、提出问题：是什么使石蕊试液变红？3、建立假设：（学生小组

7、讨论。小组代表回答）学生猜测1：可能是CO2使石蕊变红；学生猜测2：可能是CO2与水的生成物使石蕊试液变红；学生猜测3：可能是放在空气中时间长了变红；学生猜测4：可能是水使石蕊试液变红；学生分析的假设合理性，确认可能是CO2或CO2与水的生成物使石蕊试液变红。【培养学生的猜测和假设能力，虽然学生有些猜测是不科学的，教师点评时应适当鼓励其积极性】4、设计实验：小组讨论，如何设计实验验证假设，需要什么器材？小组代表回答方案一：用石蕊试纸放到装有CO2瓶中，观察其是否变色；方案二：用湿的石蕊试纸放到装有CO2瓶中，观察其是否变色；方案三：用滴管吸取溶有CO2的水，滴到石蕊上，观察是否变色方案四： 。

8、 师生共同评价方案的科学性，教师鼓励学生的积极性。5、实验验证：（学生小组实验并填表。）问题是什么使石蕊试液变红？猜测1猜测2设计实验设计实验实验器材实验器材实验现象实验现象实验结果实验结果发现新问题【启迪学生的探究思维，建立正确设计实验思路，培养学生实验操作能力】6、分析实验，得出结论：（各小组进行交流，将自己的做法和结论告诉大家） CO2与水的生成物使石蕊试液变红。 7、解决新问题：CO2与水的生成物是什么？教师演示将稀盐酸、稀硫酸分别加入到紫色石蕊试液中，石蕊试液变红，酸能使石蕊试液变红。所以H2O+ CO2= H2CO3 碳酸使石蕊变红。教师继续演示把变红的石蕊试液加热，观察到什么，为

9、什么？（学生观察）发现溶液由 红 紫。 分析：H2CO3 =H2O+ CO2 碳酸不存在。（多媒体动画演示，石蕊试液由紫 红 紫的原因）【借助多媒体分析微观世界，加深对知识的掌握，激发学习兴趣】四、从生活中获得知识，解决新问题1、展示真实情景：在意大利有个“死狗洞”它有个奥妙，为什么出现这个情况？（多媒体放映“死狗洞”的秘密）2、师生共同探究：学生马上能回答CO2不能供人类呼吸，且CO2密度大，下面较多，上面较少。教师围绕中心问题提问，CO2不能供给人呼吸，怎么设计实验证明？人们平时进入深洞及地窖前应该怎么办？（小组讨论，小组代表回答。） 把小白鼠放在密封的玻璃钟罩内，或用苍蝇、蝗虫放在装满C

10、O2的瓶中。进入深洞及地窖前应该带蜡烛、火把、小猫、小猫做试验。（课后学生完成）（对于学生回答，教师表示赞赏，并用掌声表示鼓励）引导学生与实际生活相联系，拉近生活与知识的距离3、提出问题：如何证明一瓶无色气体是CO2？4、设计实验：（学生小组先讨论，代表回答）方法1：用灭火实验来试验，观察蜡烛是否熄灭；方法2： 倒入澄清石灰水试验，观察石灰水是否浑浊；方法3：在瓶中加入石蕊试验，观察是否变红色；方法4：在瓶中加入蝗虫，观察蝗虫是否死亡；方法5：学生相互点评，分析可行性，哪种方法最好最科学。最后确定倒入澄清石灰水试验。【学生之间的互评，加深了他们对知识的理解，也激发了他们学习兴趣】5、学生实验：

11、把澄清石灰水到入瓶中，振荡发现澄清石灰水变浑浊-无色气体是CO2五、课后小结师：假如你是CO2，写一拟人化文章（小组讨论）小组代表发言：大家好，我是CO2，我的父母是碳和氧气，我有个兄弟是CO，朋友是CaCO3、H2CO3，仇人是火，我的特点是无色、无味的气体，虽然我比较重，但我会溶于水，而且会和水形成碳酸，我有个脾气就是和火势不两立，我可以去灭火，但我不给人类呼吸，可是我却是人类的好朋友，我会给植物提供光合作用的原料，地球才会有氧气。【培养学生归纳、总结及语言表达能力】六、课后继续探究1、设计实验：CO2密度比空气大。2、继续探究CO2不能供给呼吸。3、课后上网收集有关CO2的其它性质。课后

12、反思本节课是以实验为主线的探究学习。通过自由合作，探究的学习的方式，使学生充分理解知识的产生发展过程，在实验中培养学生观察能力，分析问题的能力。学生从未接触的知识由老师引导继续探索，通过探究学习，充分体现了学生是课堂的主体，是探究学习的主要角色。通过学习，收获到不仅是对CO2物理性质及化学性质的掌握，更重要的是学习探究的过程和方法。供选择的另一种更开放的教学设计整个教学过程只包括两个阶段。一是探究：每张桌子上都放教师精心设计的与所学内容相联系的实验器材，要求学生充分利用这些器材进行实验观察，边实验边发现二氧化碳的性质。二是研讨：即是在学生探究的基础止，组织学生研讨，让学生讲出自己在探究中发现，

13、集中大家的发现使每个学生所获得的知识更加完整。但是有些内容非常难探究，如：二氧化碳与水反应生成碳酸，学生还没有足够的能力进行探究，故最好在教师引导下完成探究目的。拓展资源1、温室效应：大气中的二氧化碳浓度增加，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高，这就是有名的“温室效应”。破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系，吸收地球释放出来的红外线辐射，就像“温室”一样，促使地球气温升高的气体称为“温室气体”。二氧化碳是数量最多的温室气体，约占大气总容量的0.03%，许多其它少量气体也会产生温室效应，其中有的温室效应比二氧化碳还强。2、CO2有些情况下，能与可燃物反应。例：CO2 + 2Mg=2MgO + C故不能用于所有灭火，只能说在一般情况下不能燃烧，也不能支持燃烧。3、固体二氧化碳干冰 如果使液态的二氧化碳迅速气化，因吸收热量而使周围温度剧降，这是一部分二氧化碳成为气体，另一部分就被冻成雪花状的固体，这就是干冰。干冰不但用作致冷剂还用于人工降雨。当空气中含有大量水蒸气，却因缺少凝结核心而未能凝成雨滴时，用飞机将干冰撒向空中，由于干冰迅速气化吸热，四周气温骤降结出许多小冰晶，水蒸气就能凝成水滴而下雨。4、二氧